표제지
목차
요약 5
제1장 서론 19
1. 연구의 배경 및 목적 19
2. 연구의 내용 및 수행체계 24
3. 과제의 기대효과 및 정책 기여 25
제2장 미세먼지 현황 및 사례 분석 26
1. 최근 우리나라 미세먼지 오염의 특성 26
가. 코로나19 발생 전후 미세먼지 변화 26
나. 산불 발생과 미세먼지 영향 29
2. 우리나라 미세먼지 정책 현황 33
가. 정책 기반 강화 관련 34
3. 국내 미세먼지 정책 관련 법ㆍ제도 분석(지자체 역할 강화) 39
4. 중국 미세먼지 정책 사례 40
제3장 미세먼지 관련 연구 동향 및 결과 42
1. 국내외 주요 연구성과 42
가. 한미 공동 대기질 조사사업(KORUS-AQ)의 주요 정책 제언 42
나. 국내 관측 기반 미세먼지 관련 연구성과 43
2. 국내 주요 대기오염 저감기술 동향 46
가. 대기오염 저감장치 기술개발 및 보급 관련 니즈와 대책 46
나. 대기오염물질 저감기술 49
다. 대기오염 저감기술 보급의 니즈 및 대책 52
라. 공기정화장치 기술개발 및 관련 산업 활성화 방안 59
마. 지하도로 오염물질 제거기술 64
바. 저감기술의 대기정책 활용을 위한 제언 70
제4장 미세먼지 고농도 지자체 분석(강원ㆍ호남지역) 72
1. 강원지역의 미세먼지 실태 72
가. 강원지역 측정망 현황 및 위치 72
나. 강원지역 PM2.5 농도 분석 73
2. 강원지역의 대기오염물질 배출 주요 원인 75
가. 대기오염물질 배출원 분류방법 75
나. 강원지역 물질별ㆍ부문별 배출량 77
다. 강원지역 상위 기초지자체별 물질별ㆍ부문별 배출량 80
3. 호남지역의 미세먼지 실태 92
4. 호남지역의 대기오염물질 배출 주요 원인 94
가. 호남지역 물질별ㆍ부문별 배출량 94
나. 호남지역 상위 기초지자체별 물질별ㆍ부문별 배출량 107
5. 호남지역의 대기오염물질 배출원 및 고농도ㆍ기여도 분석 115
가. 대기오염물질 농도 및 배출 특성 115
나. 미세먼지 분석 사례 연구 163
제5장 연구의 종합 결과 및 정책 제언 179
1. 국내 미세먼지 오염 실태와 변화 추이 179
2. 국내외 미세먼지 관련 주요 정책 변화 180
3. 국내외 과학적 연구 결과와 정책 시사점 182
4. 전국 배출원, 배출량의 기여도 및 농도 기여도 183
가. 국내 미세먼지 및 전구물질 배출량 기여도 183
나. 국내 연평균 초미세먼지 농도 기여도 185
다. 지역별 연평균 미세먼지 농도 기여도 평가 190
라. 지역 간 PM2.5 농도 기여도 매트릭스 192
마. 연구 결과의 활용과 한계 194
5. 주요 미세먼지 정책에 대한 비용-효과 분석 195
6. 수송 부문의 대응 및 개선 방향 199
가. 미세먼지 사각지대 기초자료 분석(도로용 3종 건설기계 통행실태조사) 199
나. 수송 부문 미세먼지 세부정책 검토 200
다. 미세먼지 사각지대 기초자료 분석 202
라. 수송 부문 미세먼지 정책 추진 방향 203
7. 휘발성 유기화합물(VOCs) 관리 실태 및 개선 방향 206
가. 대기오염물질 배출시설 사업장 배출원 206
나. 생물성 연소 배출원 208
다. 생활권 배출원 209
라. 항만 권역 배출원 210
마. 소형 동력장비 배출원 213
바. 이륜차 배출원 215
사. 동력수상레저기구 배출원 216
아. 도로 부문 디젤 VOCs 추가 배출 218
8. 우심지역 및 민감계층 노출 분석 및 정책 개선 방향 219
가. 수도권 지역 219
나. 충청지역 221
다. 영남지역 225
9. 미세먼지 당사자의 인식조사와 소통 개선 방향 228
가. 미세먼지 국민 인식 및 전문가 의견 조사('19년) 228
나. 지자체 미세먼지 정책 담당자 설문조사('20년) 230
다. 미세먼지 대응 정책 피규제자(대기배출사업장) 인식조사('21년) 231
라. 미세먼지 국민 인식 조사 및 초점집단면접('22년) 232
10. 종합 결론 및 정책 제언(제도 측면) 234
가. 미세먼지 관련 법령상의 쟁점 및 제언 234
나. 미세먼지 관련 주요 법제상 문제점 및 개선방안 234
다. 대기환경 개선을 위한 포괄적 관점의 법제상 개선방안 238
라. 대내외 여건 변화에 따른 미세먼지 종합대책 수정 방안 240
참고문헌 244
Executive Summary 251
판권기 2
〈표 1-1〉 본 과제의 전체 연구내용('18~'22년) 21
〈표 1-2〉 5차 연도('22년)의 주요 연구내용 23
〈표 2-1〉 최근 3년 및 2021년 12월~2022년 3월 전국 평균 PM2.5 농도 비교 35
〈표 3-1〉 수도권 지역 PM10, PM2.5, NH₃, NO₂, SO₂의 중장기적 상관관계('15~'17년) 45
〈표 3-2〉 대기오염물질 특성 비교 47
〈표 3-3〉 질소산화물 저감기술 51
〈표 3-4〉 가스터빈 발전부하에 따른 배출가스 및 SCR 촉매 성능 57
〈표 3-5〉 질소산화물 제거를 위한 SCR 촉매의 저온효율 향상 기술 58
〈표 3-6〉 환기설계 허용기준 62
〈표 3-7〉 터널 오염물질 정화시스템 관련 기술 63
〈표 3-8〉 실내 대기오염물질 제어기술의 특징 64
〈표 3-9〉 오염물질 제거를 위한 상온 산화 촉매 적용 기술 67
〈표 4-1〉 미세먼지 예보등급('22년 기준) 73
〈표 4-2〉 월별 강원지역 PM2.5 '나쁨'ㆍ'매우나쁨' 일수('15~'20년) 74
〈표 4-3〉 연도별 강원지역 PM2.5 '나쁨'ㆍ'매우나쁨' 일수('15~'20년) 75
〈표 4-4〉 부문별 배출원 분석을 위한 배출원 분류방법 76
〈표 4-5〉 강원지역 대기오염물질별ㆍ부문별 배출량('19년) 78
〈표 4-6〉 월별 호남지역 PM2.5 '나쁨'ㆍ'매우나쁨' 일수('15~'20년) 93
〈표 4-7〉 연도별 호남지역 PM2.5 '나쁨'ㆍ'매우나쁨' 일수('15~'20년) 94
〈표 4-8〉 호남지역 대기오염물질별ㆍ부문별 배출량('19년) 96
〈표 4-9〉 광주광역시 대기오염물질별ㆍ부문별 배출량('19년) 99
〈표 4-10〉 전라북도 대기오염물질별ㆍ부문별 배출량('19년) 102
〈표 4-11〉 전라남도 대기오염물질별ㆍ부문별 배출량('19년) 105
〈표 4-12〉 전남의 대기오염측정망 현황 115
〈표 4-13〉 최근 5년간('17~'21년) 시ㆍ도별, 월별 평균 PM10 농도 현황 122
〈표 4-14〉 최근 5년간('17~'21년) 시ㆍ도별, 월별 평균 PM2.5 농도 현황 125
〈표 4-15〉 최근 5년간('16~'20년) 광주의 측정지점별 대기환경기준 초과 횟수 127
〈표 4-16〉 최근 5년간('16~'20년) 전남의 측정지점별 대기환경기준 초과 횟수 129
〈표 4-17〉 광주와 전남의 배출량 기준 PM2.5/PM10 비율 변화('11~'19년) 134
〈표 4-18〉 전국의 배출원별 PM10, PM2.5 배출량 및 배출 기여율 135
〈표 4-19〉 광주의 배출원별 PM10, PM2.5 배출량 및 배출 기여율 137
〈표 4-20〉 전남의 배출원별 PM10, PM2.5 배출량 및 배출 기여율 139
〈표 4-21〉 최근 10년간('10~'19년) 시ㆍ군ㆍ구별 PM10 및 PM2.5 배출량 141
〈표 4-22〉 전국의 배출원별 NOx, SOx 배출량 및 배출 기여율 147
〈표 4-23〉 광주의 배출원별 NOx, SOx 배출량 및 배출 기여율 148
〈표 4-24〉 전남의 배출원별 NOx, SOx 배출량 및 배출 기여율 149
〈표 4-25〉 최근 10년간('10~'19년) 시ㆍ군ㆍ구별 NOx 및 SOx 배출량 150
〈표 4-26〉 전국의 배출원별 VOCs, NH₃ 배출량 및 배출 기여율 157
〈표 4-27〉 광주의 배출원별 VOCs, NH₃ 배출량 및 배출 기여율 158
〈표 4-28〉 전남의 배출원별 VOCs, NH₃ 배출량 및 배출 기여율 159
〈표 4-29〉 최근 10년간('10~'19년) 시ㆍ군ㆍ구별 VOCs 및 NH₃ 배출량 160
〈표 4-30〉 광양국가산단 인근 지역 초미세먼지에 포함된 원소 성분 177
〈표 5-1〉 농도 저감 측면의 정책 비용-효과 순서 196
〈표 5-2〉 최종 유효 표본 199
〈표 5-3〉 수송 부문 미세먼지 저감정책 201
〈표 5-4〉 이동오염원 배출허용기준 현황 203
〈표 5-5〉 수송 부문 미세먼지 저감대책 204
〈표 5-6〉 수송 부문 온실가스 저감대책 204
〈표 5-7〉 2019~2022년 미세먼지 당사자 설문조사 개요 228
〈그림 1-1〉 본 연구의 '통합관리' 의미의 도식 21
〈그림 1-2〉 본 연구의 주요 내용 및 목표 22
〈그림 1-3〉 종합적인 과제 추진전략 25
〈그림 2-1〉 서울시 월평균 초미세먼지 농도 비교 28
〈그림 2-2〉 서울시 고농도 시기(12~3월) 월평균 농도 비교 28
〈그림 2-3〉 전국 산불 발생 횟수 29
〈그림 2-4〉 연도별 산불 발생 횟수 30
〈그림 2-5〉 연도별 산불 발생 횟수와 피해면적 증가세 30
〈그림 2-6〉 2022년 3월 4일 경상북도 울진군 산불 발생 시 PM 농도 변화 32
〈그림 2-7〉 주요 미세먼지 관련 정책 현황('16년 이후) 33
〈그림 2-8〉 중국의 탄소중립 및 청정대기 동시저감 목표 41
〈그림 3-1〉 VOCs가 관여하는 초미세먼지 생성 메커니즘 43
〈그림 3-2〉 CrIS 위성자료에 나타난 수도권 지역의 암모니아 지표 농도 현황('15~'17년 연평균) 45
〈그림 3-3〉 연간 국내 대기오염물질 배출량 47
〈그림 3-4〉 초미세먼지로 인한 인체 영향 48
〈그림 3-5〉 발전원별 오염물질 배출계수 53
〈그림 3-6〉 LNG 복합화력발전소 가동초기 일산화탄소 농도 54
〈그림 3-7〉 LNG 복합화력발전소의 배열회수보일러 개략도 55
〈그림 3-8〉 LNG 복합화력발전소 황연저감시스템 개략도 56
〈그림 3-9〉 SCR 촉매의 반응온도에 따른 NOx 전환율 58
〈그림 3-10〉 서울시 지하도로망 구축 계획 60
〈그림 3-11〉 부산시 지하도로망 구축 계획 61
〈그림 3-12〉 서부간선도로 및 제물포 지하도로 환기구 위치 62
〈그림 3-13〉 터널 전용 바이패스 방식의 전기집진기 구조 및 원리 63
〈그림 3-14〉 광촉매 이산화티타늄의 산화분해 반응경로 66
〈그림 3-15〉 미세먼지 및 오염물질 제거를 위한 하이브리드 시스템(예시) 69
〈그림 4-1〉 월별 강원지역 PM2.5 '나쁨'ㆍ'매우나쁨' 일수('15~'20년) 74
〈그림 4-2〉 연도별 강원지역 PM2.5 '나쁨'ㆍ'매우나쁨' 일수('15~'19년) 74
〈그림 4-3〉 강원지역 대기오염물질별ㆍ부문별 배출량 77
〈그림 4-4〉 NH₃ 배출량 상위 3개 기초지자체 80
〈그림 4-5〉 NOx 배출량 상위 4개 기초지자체 82
〈그림 4-6〉 PM2.5 배출량 상위 3개 기초지자체 84
〈그림 4-7〉 SOx 배출량 상위 3개 기초지자체 86
〈그림 4-8〉 TSP 배출량 상위 3개 기초지자체 88
〈그림 4-9〉 VOCs 배출량 상위 3개 기초지자체 90
〈그림 4-10〉 월별 호남지역 PM2.5 '나쁨'ㆍ'매우나쁨' 일수('15~'20년) 92
〈그림 4-11〉 연도별 호남지역 PM2.5 '나쁨'ㆍ'매우나쁨' 일수('15~'20년) 93
〈그림 4-12〉 호남지역 대기오염물질별ㆍ부문별 배출량 95
〈그림 4-13〉 광주광역시 대기오염물질별ㆍ부문별 배출량 98
〈그림 4-14〉 전라북도 대기오염물질별ㆍ부문별 배출량 101
〈그림 4-15〉 전라남도 대기오염물질별ㆍ부문별 배출량 104
〈그림 4-16〉 NH₃ 배출량 상위 5개 기초지자체 107
〈그림 4-17〉 NOx 배출량 상위 5개 기초지자체 109
〈그림 4-18〉 PM2.5 배출량 상위 3개 기초지자체 110
〈그림 4-19〉 SOx 배출량 상위 3개 기초지자체 111
〈그림 4-20〉 TSP 배출량 상위 3개 기초지자체 112
〈그림 4-21〉 VOCs 배출량 상위 5개 기초지자체 114
〈그림 4-22〉 광주와 전남의 미세먼지(PM10) 농도 현황 118
〈그림 4-23〉 광주와 전남의 미세먼지(PM2.5) 농도 현황 119
〈그림 4-24〉 최근 5년간('17~'21년) 광주와 전남의 월평균 미세먼지(PM10) 농도 현황 120
〈그림 4-25〉 최근 5년간('17~'21년) 광주와 전남의 계절별 미세먼지(PM10) 농도 현황 121
〈그림 4-26〉 최근 5년간('17~'21년) 광주와 전남의 월평균 초미세먼지(PM2.5) 농도 현황 123
〈그림 4-27〉 최근 5년간('17~'21년) 광주와 전남의 계절별 초미세먼지(PM2.5) 농도 현황 124
〈그림 4-28〉 최근 5년간('16~'20년) 광주의 대기환경기준 초과 횟수 현황 126
〈그림 4-29〉 최근 5년간('16~'20년) 전남의 대기환경기준 초과 횟수 현황 128
〈그림 4-30〉 시ㆍ도별 PM10 및 PM2.5 배출량('19년 기준) 131
〈그림 4-31〉 광주의 PM10 및 PM2.5 배출량 변화 추이('10~'19년) 132
〈그림 4-32〉 전남의 PM10 및 PM2.5 배출량 변화 추이('10~'19년) 133
〈그림 4-33〉 시ㆍ도별 NOx 및 SOx 배출량('19년 기준) 143
〈그림 4-34〉 광주의 NOx 및 SOx 배출량 변화 추이('10~'19년) 144
〈그림 4-35〉 전남의 NOx 및 SOx 배출량 변화 추이('10~'19년) 146
〈그림 4-36〉 시ㆍ도별 VOCs 및 NH₃ 배출량('19년 기준) 153
〈그림 4-37〉 광주의 VOCs 및 NH₃ 배출량 변화 추이('10~'19년) 155
〈그림 4-38〉 전남의 VOCs 및 NH₃ 배출량 변화 추이('10~'19년) 156
〈그림 4-39〉 광주시 PM2.5 고농도 현상 시 주요 화학성분들의 평균 농도 변화('15년 10월) 163
〈그림 4-40〉 광주시 PM2.5 고농도 기간 중 MODIS 위성 영상과 공기 역궤적 해설 결과 164
〈그림 4-41〉 광주시 PM2.5 고농도 기간 중 유기탄소(EC)에 대한 SO₄²⁻와 NO₃⁻의 농도비 변화 165
〈그림 4-42〉 광주시 미세먼지 고농도 기간 중 PM10, PM2.5, 블랙카본 및 주요 기상변수들의 변화 166
〈그림 4-43〉 광주시 미세먼지 고농도 현상 시 주요 화학성분들의 질량 크기 분포('18년 11월) 168
〈그림 4-44〉 2019년 호남권 대기환경연구소의 PMF 모델링에 의한 오염원 프로파일 169
〈그림 4-45〉 전남 시ㆍ군별 PM2.5 농도에 대한 국외 영향의 기여농도 170
〈그림 4-46〉 전남 시ㆍ군별 PM2.5 농도에 대한 국내 영향의 기여농도 171
〈그림 4-47〉 전남 시ㆍ군별 PM2.5 농도에 대한 국내 기여농도의 월별 변화 171
〈그림 4-48〉 성분별 PM2.5 농도에 대한 기여도(공간적 분포) 172
〈그림 4-49〉 여수와 광양의 PM2.5를 구성하는 화학성분 비율 173
〈그림 4-50〉 PMF 모델에 의한 여수와 광양의 PM2.5 오염원 분석 173
〈그림 4-51〉 여수와 광양의 PM2.5 내 주요 화학성분 거동 174
〈그림 4-52〉 CFP 모델에 의한 여수의 PM2.5 오염원 공간 분석 175
〈그림 4-53〉 CFP 모델에 의한 광양의 PM2.5 오염원 공간 분석 176
〈그림 4-54〉 광양국가산단 주변 지역의 계절별 원소 농도 변화 178
〈그림 5-1〉 초미세먼지 및 전구물질에 대한 배출원별 배출량 기여도 184
〈그림 5-2〉 지역별 초미세먼지 및 전구물질 배출량 기여도 185
〈그림 5-3〉 전국 연평균 PM2.5 농도 중 국내 기여분에 대한 배출원별 기여도 186
〈그림 5-4〉 전국 연평균 PM2.5 농도 중 국내 기여분에 대한 지역별 기여도 187
〈그림 5-5〉 전국 연평균 PM2.5 농도 중 배출원별 기여 상위 5개 배출원에 대한 지역별 기여도 189
〈그림 5-6〉 광역지자체 간 연평균 PM2.5 농도 기여도 매트릭스 193
〈그림 5-7〉 전 부문 PM2.5 농도 비용 대비 효과 분석 결과 197
〈그림 5-8〉 전 부문 TSP 비용 대비 효과 분석 결과 197
〈그림 5-9〉 전 부문 PM2.5 비용 대비 효과 분석 결과 198
〈그림 5-10〉 전 부문 NOx 비용 대비 효과 분석 결과 198
〈그림 5-11〉 미세먼지 사각지대 기초자료 조사 응답자 특성 200
〈그림 5-12〉 일평균 PM2.5 농도가 35μg/m³ 이상인 날의 월별 횟수 220
〈그림 5-13〉 2016년 충청남도 대기오염물질 배출량 222
〈그림 5-14〉 2016년 충청북도 대기오염물질 배출량 223
〈그림 5-15〉 2016년 대전 및 세종 대기오염물질 배출량 224
〈그림 5-16〉 영남지역 월평균 PM2.5 농도('15~'19년) 225
〈그림 5-17〉 영남지역 대기오염물질별ㆍ부문별 배출량 226